Четвертый

5.3.4. Столбовая система разработки с выемкой по восстанию (падению)

Эта система разработки применяется при погоризонтной подготовке шахтного поля. Длинные столбы подготавливаются путем проведения наклонных выемочных выработок (бремсбергов или уклонов) на всю высоту выемочной ступени горизонта между главными штреками. Отработка столбов может производиться как по восстанию, так и падению в зависимости от ряда условий. Так, при значительной обводненности пласта целесообразно применять выемку по восстанию. Наличие воды в забое в меньшей мере сказывается на условия труда при мощности пласта свыше 1,5 м, когда обеспечивается более или менее удобное передвижение людей по лаве. На таких пластах при небольшой обводненности допускается разработка и по падению. Однако при мощности пласта свыше 2,0 м, когда возможны вывалы кусков угля из забоя, выемку следует производить по падению.

Встречаются две разновидности этой системы разработки — с выемкой одинарными и спаренными лавами.
При выемке одинарными лавами по восстанию (рис. 5.12, а) и падению (рис. 5.13, а) для подготовки столба проводится одна выработка — в первом случае выемочный уклон, во втором — выемочный бремсберг, а в качестве вентиляционного ходка на тонких пластах обычно используется повторно бывший выемочный уклон (бремсберг), который охраняют бутовой полосой (а, б), искусственными сооружениями из органки, костров или БЖБТ или же целиками угля. Если повторное использование выработки затруднено, то проводят новый ходок или вприсечку к выработанному пространству (рис. 5.12, в), либо по пласту (рис. 5.12, г) с оставлением между столбами целика угля шириной 15-25 м. Первый способ применяют в основном на тонких пластах, второй на пластах средней мощности. Транспорт по выемочному уклону (бремсбергу) осуществляется, как правило, ленточными конвейерами, вспомогательный по всем выемочным выработкам — монорельсовый.
Схемы проветривания участков показаны на рис. 5.12 и 5.13. Более эффективное проветривание обеспечивается при выемке по восстанию, так как здесь отсутствует вредное влияние тепловой депрессии, которая имеет место при нисходящем проветривании, а также отсутствуют скопления значительных объемов метана в выработанном пространстве, что характерно для столбовой системы с выемкой по падению. В таких случаях при снижении барометрического давления происходит повышенное поступление газа в выработки, что нарушает нормальное проветривание их. По этой причине столбовую систему разработки с выемкой по падению в чистом виде применяют сравнительно редко и то лишь на негазовых пластах. На практике же она применяется и на пластах с высокой газоносностью, но при восходящем проветривании с поддержанием вентиляционной выработки в выработанном пространстве. Однако такую систему разработки следует относить к комбинированной, что рассматривается в следующем разделе.
При выемке спаренными лавами по восстанию (рис. 4.24, б) и падению (рис. 4.25, б) проводятся две наклонные выработки — выемочный уклон (бремсберг) и один из вентиляционных ходков, а в качестве другого используется повторно вентиляционный ходок отработанного столба или же проводится новый. Способы расположения и охраны этой выработки такие же, как и в разновидности системы с выемкой одинарными лавами, рассмотренной выше.

Рис. 5.12. Столбовая система разработки с выемкой по восстанию:

а — одинарными лавами; б — сдвоенными лавами; в, г — способы проведения выемочных вентиляционных ходков соответственно широким забоем и по пласту угля;
1, 2, 3 — главный (магистральный) штрек соответственно вентиляционный, транспортный и дренажный; 4 — выемочный уклон; 5 — вентиляционный ходок; 6 — разрезной просек; 7 — кроссинг

Транспорт угля из спаренных лав осуществляется по средней выработке — выемочному уклону (бремсбергу), что имеет свои преимущества: в работе находится одна транспортная выработка и один ленточный конвейер. Однако при высоких нагрузках на очистные забои, а также при сложности поддержания средней выработки на сопряжении лав, транспортирование угля из лав осуществляют по бортовым выработкам, а средняя служит для целей вентиляции, т.е. каждая лава имеет свой выемочный уклон (бремсберг) и общий вентиляционный ходок.

Рис. 5.13. Столбовая система разработки с выемкой по падению:

а — одинарными лавами; б — сдвоенными лавами;
1, 2 — главный (магистральный) штрек соответственно транспортный и вентиляционный; 3 — выемочный бремсберг; 4 — вентиляционный ходок; 5 — разрезной просек; 6 — бункер для угля
Достоинства столбовой системы разработки с выемкой по восстанию (падению):
общие для столбовых систем;
постоянство длины лавы;
полная конвейеризация транспорта на участке;
возможность отработки пластов любой обводненности (с выемкой по восстанию).
Недостатки:
общие для столбовых систем;
ограниченная область применения по углам падения пластов;
резкое снижение показателей работы очистных забоев при углах падения свыше 8° из-за отсутствия забойного оборудования для работы в таких забоях.
Область применения: пологие пласты с углами до 10°, мощностью до 3,5 м, любой газоносности, с непучащими породами почвы. В связи с крупными преимуществами разработки пластов по восстанию (падению) ее на практике применяют и при углах падения свыше 10°, однако в таких случаях столбы нарезают несколько диагонально к главным штрекам, чтобы уменьшить пространственный угол забоя до необходимого. Особенно это может оказаться целесообразно при геологических нарушениях в шахтном поле, располагаемых по диагонали. В таких случаях столбы располагают параллельно нарушениям, т.е. диагонально.